電磁轉換與磁場形成：

步進電機的定子上有若干組繞組，當電流通過這些繞組時，會根據安培右手螺旋定律產生磁場。通過改變電流的方向，可以改變磁場的極性。例如，在某一瞬間給定子的一組繞組通以正向電流，該繞組就會產生一個特定方向的磁場；改變電流方向后，磁場方向也會隨之反轉。

磁極相互作用帶動轉子轉動：

轉子通常是由永磁體或帶有齒狀結構的鐵芯等材料制成，與定子之間存在著磁耦合關系。定子產生的磁場會與轉子的永磁體磁場或鐵芯的感應磁場相互作用，根據磁極“同極相斥、異極相吸”的原理，產生使轉子轉動的力。比如，當定子某相繞組產生的磁場的北極靠近轉子的南極時，就會吸引轉子向該方向轉動。

脈沖信號控制轉動角度和速度：

開環步進電機是通過接收脈沖信號來工作的。每輸入一個脈沖信號，電機就會按照設定的方向轉動一個固定的角度，這個角度稱為“步距角”。步距角的大小取決于電機的結構和設計，常見的混合式步進電機的步距角一般為 1.8 度左右，即每輸入 200 個脈沖，電機轉子旋轉一圈（360 度）。

脈沖信號的頻率決定了電機的轉速。頻率越高，電機在單位時間內接收到的脈沖數越多，轉子轉動的速度就越快；反之，頻率越低，電機轉速越慢。

相序切換實現連續轉動：

為了使電機能夠連續轉動，需要按照一定的順序切換定子繞組的通電狀態。例如，對于兩相步進電機，通常會按照 A 相通電、B 相通電、A 相和 B 相同時通電（雙相勵磁）、A 相反向通電、B 相反向通電等順序循環切換電流，這樣轉子就會在不同的磁場作用下不斷地轉動。通過控制相序的切換頻率和順序，可以精確地控制電機的轉動方向、速度和位置。

總之，開環步進電機利用電磁感應原理，通過脈沖信號控制定子繞組的電流，產生旋轉磁場，與轉子相互作用，使電機按照固定的步距角轉動，從而實現將電脈沖信號轉換為角位移的功能。這種電機在非超載的情況下，其轉速和停止位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響。

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